package com.blue.core.util;

/**
 * 单机版Twitter_Snowflake，去掉数据中心标识和机器位标识<br>
 * SnowFlake的结构如下(每部分用-分开):<br>
 * 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 000000000000 <br>
 * 1位标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最高位是符号位，正数是0，负数是1，所以id一般是正数，最高位是0<br>
 * 41位时间截(毫秒级)，注意，41位时间截不是存储当前时间的时间截，而是存储时间截的差值（当前时间截 - 开始时间截)
 * 得到的值），这里的的开始时间截，一般是我们的id生成器开始使用的时间，由我们程序来指定的（如下下面程序IdWorker类的startTime属性）。
 * 41位的时间截，可以使用69年，年T = (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69<br>
 * 12位序列，毫秒内的计数，12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒(同一机器，同一时间截)产生4096个ID序号<br>
 * 加起来刚好54位，为一个Long型。<br>
 * 
 * @author zhengj
 * @since 1.0 2017年4月26日
 */
public class SimpleSnowflakeId
{
	// 开始时间截 (2017-01-01)
	private final long twepoch = 1483228800000L;

	// 序列在id中占的位数
	private final long sequenceBits = 12L;

	// 时间截向左移12位
	private final long timestampLeftShift = sequenceBits;

	// 生成序列的掩码，这里为4095 (0b111111111111=0xfff=4095)
	private final long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);

	// 毫秒内序列(0~4095)
	private long sequence = 0L;

	// 上次生成ID的时间截
	private long lastTimestamp = -1L;
	
	private static SimpleSnowflakeId instance;
	
	public static SimpleSnowflakeId getInstance()
	{
		if (instance == null)
		{
			synchronized (SimpleSnowflakeId.class)
			{
				if (instance == null)
				{
					instance = new SimpleSnowflakeId();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
	
	/**
	 * 构造函数，单机版
	 */
	public SimpleSnowflakeId()
	{
	}

	public synchronized long nextId()
	{
		long timestamp = System.currentTimeMillis();
		// 如果当前时间小于上一次ID生成的时间戳，说明系统时钟回退过这个时候应当抛出异常
		if (timestamp < lastTimestamp)
			throw new RuntimeException(String.format("系统时钟回退，在 %d 毫秒内拒绝生成 ID", lastTimestamp - timestamp));

		// 如果是同一时间生成的，则进行毫秒内序列
		if (lastTimestamp == timestamp)
		{
			sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
			// 毫秒内序列溢出
			if (sequence == 0)
			{
				// 阻塞到下一个毫秒,获得新的时间戳
				timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
			}
		}
		// 时间戳改变，毫秒内序列重置
		else
		{
			sequence = 0L;
		}

		// 上次生成ID的时间截
		lastTimestamp = timestamp;

		// 移位并通过或运算拼到一起组成64位的ID
		return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | sequence;
	}

	/**
	 * 阻塞到下一个毫秒，直到获得新的时间戳
	 * 
	 * @param lastTimestamp 上次生成ID的时间截
	 * @return 当前时间戳
	 */
	protected long tilNextMillis(long lastTimestamp)
	{
		long timestamp = System.currentTimeMillis();
		while (timestamp <= lastTimestamp)
		{
			timestamp = System.currentTimeMillis();
		}
		return timestamp;
	}

}
